CDのサンプリング周波数44.1kHzは、どのような経緯で決まったのでしょうか?
PCの世界は2進数が多いので、44,100Hzという中途半端な数値に決まったのはなぜか気になります。

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A 回答 (4件)

いろんな説がありますが、私の知っているのを一つ挙げます。



CDが出てくるちょっと前の話です。
デジタル音楽(PCM)というものが世の中に出始めたのは'70年代ですが
この時、サンプリング周波数をいくつにすべきなのかは、
人の聴覚的な感覚に左右されるので、工学的や数学的には決められませんでした。

欧州ではサウンドマイスターなどがブラインドテストなどを通じて32kHzを主張していました。
そしてとりあえずこの値を叩き台としました。
さて、実際にアナログ音をA/Dコンバータにかけデジタルデータを作成したとして
何に記録したらよいでしょう。

当時それほどの高密度データ記録を行え、かつ容易に入手可能な機械の代表は
ヘリカルスキャンを採用したビデオデッキでした(高価でしたが)
そこでソニーは自社製のUマチックに記録する事にしたのです。
Uマチックとは'70年頃に登場したソニーのビデオテープレコーダです。

このUマチックに、映像の代わりにデジタルデータを記録するのですが
ご存知の通り、ビデオデッキはリニアに記録しているのではなく
磁気テープ上に、細い線状の領域を斜めに数多く並べ、
1本の細い線に1フレーム(1画面)のデータを記録しています。
従って、この細い線が物理的に記録する最小単位になります。

では、この細い1フレーム分を記録する領域に、
何サンプルのデジタル音楽データが記録出来るのでしょうか?
ビデオデッキの水平周波数は15750Hz(30*525)です。
ヘリカルスキャンは回転ヘッドの切り替えタイミングが垂直同期信号付近にあるので
安定動作のため、適当なマージンをとってこの部分に記録するのを避けています。
数値的には垂直ブランキング付近の上下を総数35本を避けています。
35本にしたのは、(525/15)で割り切れる数だったからそうです。
つまり全体の1/15をマージンとしていたという事で
525-35=490ラインにデジタルデータが記録出来る事になります。
細い1フレーム分を記録する領域に
1サンプルを記録すると仮定すると(490/525)*15750*1=14700
2サンプルを記録すると仮定すると(490/525)*15750*2=29400
となり、2サンプル以下では欧州の要求した32kHzを下回ります。
そこで3サンプルを記録する事にして(490/525)*15750*3=44100
から44.1kHzが生まれました。
そしてそのサンプリング周波数を採用したPCMレコーダが、
記録手段としてビデオデッキを流用する事を前提に
アタッチメントという形で発売されました。

ちなみに同時期に日本コロンビアが発売したPCMレコーダは、
上記のマージン領域も全て記録用にしていまししたので
(525/525)*15750*3=47250
という、これまた中途半端なサンプリング周波数になっています。
ソニー=44100Hz、日本コロンビア=47250Hz ですね。
ソニーは44100Hzのデコーダを量産しましたので、提唱したCDの規格もそのようにしました。

もし仮にCD規格が日本コロンビアから出ていたとしたら、CDのサンプリング周波数は
47.25kHzになっていたかもしれませんね。

その後、DATの時代になり、当時32kHzを主張していた欧州に配慮して
48kHz/32kHzを策定しました。48kHzは32kHzからの変換が容易なためです。

余談ですが、もう一つの代表的な中途半端規格数である
カラーTVの29.97frameですが、途中を省略しますが
4500000/286/525=29.97・・・
からきています。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
全てはビデオデッキが生んだ規格ということでしょうか?

お礼日時:2011/02/24 19:04

サンプリング定理というものがありますが、


その定理では、
信号の周波数の最大に対して2倍以上の周波数の信号でなければ、
サンプリングすることができないということです。

44.1kHzの値に関しては、色々と言われ方がされておりますが、
ベートーベンの9番をCD化するときに、その機器の都合上、44.1にした。
ということらしいです。
しかも、そうすることで、容量に関して都合が良かったということでした。
さらに、人間の可聴域帯をギリギリサンプリングすることができる周波数でした。
まぁ、偶然でしょうな。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。お礼が遅れてすみませんでした。

結局、当時の制約に合わせた仕様だったのでしょうか?

お礼日時:2011/02/27 12:08

はじめまして♪



当時のPCM理論ではサンプリング周波数の1/2まで記録出来ると考えられていました。

そこで、人間の可聴帯域とされる高域上限の20KHzを記録する為に40KHz以上で、録音時のハイカットフィルター(上限以上の周波数成分は折り返しノイズになるため)から1割り増の22KHzを考慮し、推奨発進素子の分周率から選定されました。

当時の考え方と実際の技術限界から生まれたものですね。

のちの、DATはCDをコピー出来ないように整数倍のサンプリングを避けた仕様になて居ます。

同じサンプリング対応したMDは音声圧縮が前提で、全く同じコピーが出来ないという前提で登場してますが、当時の欧米で日本製のCD録音機が販売されていました。
(日本国内だけ、著作権保護団体がクレームを付けたため、プロ機以外は販売されず、民生用機器は日本マランツが製造してオラダのフィリップス社ブランドが口火を切って日本販売開始です。)

オランダのフィリップス社はカセットテープの規格を、SONYはすでに劣勢だったβマックスを教訓として、フィリップス社と共同開発と言う形でCDを造りました。

まぁ、歴史背景から、こんなところでしょうかね。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

結局、2進数を捨てたこの値が、CDの容量的にいいということだったのでしょうか…

お礼日時:2011/02/24 19:02

CDの開発当初の最長記録時間は74分42秒で、第九が入る長さとして


決められたという話は有名です。
規格化する際は容量先行で、この分数が収められる中で音質を保てる
フォーマットとして16bit 44.1kHzというものに決まったのです。
ですから周波数的にきりがいいかどうかは関係ありません。

ソニーのCD開発談をみると詳細がわかります。
「「レコードに代わるものはこれだ」 <コンパクトディスク>」
http://www.sony.co.jp/SonyInfo/CorporateInfo/His …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
44100自体は平方数ですが(210^2)、あまりにキリが悪いため気になっていました。

お礼日時:2011/02/24 19:00

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実際、どうなのでしょう。

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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa19881.html

>44.1kHzなのだから、1秒に44,100回
であり、記録できる周波数が約20kHzだって事です。

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Aベストアンサー

はじめまして♪

デジタル音源のPCM方式の場合、サンプリング周波数は時間軸の細かさ、ビット数はサンプリングした音声信号の電圧値の分解能です。

テレビ画面で言えばビット数が画素数で、サンプリング周波数がコマ数になるでしょうかねぇ。

音の周波数としては、人間は20Hzから20000Hzまでが可聴帯域と言われています。
100KHz(100000Hz)は聞こえても聞こえなくてもよいんですよ。(笑)

ただ、測定用の電気信号と違って、実際の音は様子が違いますので、評価が変わってくるんです。

例えば、バスドラ、ドスンと言う低音打楽器なのですが、叩いた瞬間の変化って、微視的に考えたら瞬時の音圧変化は周波数分析しますと超音波領域まで有ります。
その部分の再現性が高ければ、瞬時のタッチ感が表現されますし、そのような超高音域の再現が不可能なら、単に低音感だけで、タッチの感触、ミュージシャンのこだわる音質差を感じ取れなく成る可能性が出てきます。

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(だから、年配の音楽家で10KHzすら聞こえない場合でも、より高品位フォーマットで録音した方が音が良いと聞き分けるんですね。)

私個人としては小学生の頃からスピーカーの工作が今でも趣味ですが、低音用のユニットを良い物に換えるとシンバルやトライアングルが鮮明に聞こえたり、高音用ユニットを換えるとベースやバスドラが良く鳴ったりと言う経験をしています。

御質問者様が96Kと192Kのサンプリング違いで音の差が感じられないのは、きっと聞こえない領域の高音に注目しちゃってるからでしょう。

しかも、数値として2倍差ですが、人の感覚領域として、ほんの僅かな差として感じ取れるかどうかと言う表現レベルの部分ですので、実際に音を聴いて違うと感じない人の割合が多い部分です。(少なくとも、私には差がわかりません 笑)
方式よりも、DACチップ、周辺回路などによる音質差が大きいですし、SACDのDSD方式は別物ですね。

設備と聴く人の注目点と言いますか聴き方が大きく影響する部分ですよ。

はじめまして♪

デジタル音源のPCM方式の場合、サンプリング周波数は時間軸の細かさ、ビット数はサンプリングした音声信号の電圧値の分解能です。

テレビ画面で言えばビット数が画素数で、サンプリング周波数がコマ数になるでしょうかねぇ。

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100KHz(100000Hz)は聞こえても聞こえなくてもよいんですよ。(笑)

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Aベストアンサー

はじめまして♪

フォーマット変換で、音質が変化する事は事実ですが、この変化は「良く鳴った」と言えますでしょうか?

44,1KHzで16Bitのオリジナル音源ですよね。
白黒写真に色を塗ったら、オリジナルよりクオリティーは上がったというのでしょうか?

とても上手に色を塗ったら、白黒写真より、かなり見やすくはなるでしょう。 しかし、画素数が少ない動画を、アップコンバートして、どの程度の効果が得られますか?

まぁ、オーディオって、電源コードを換えただけで音が違うという事実も有るので、実際に手間と時間をかけてみて、自分にとって「良く成る」と思えたらそれで良い物です。


理論的にはデータを省略する圧縮方式と、省略せずに圧縮する方法で、明らかに音質変化がア有るはずです。それなのに、世の中はデータを捨ててしまうmp3が体勢ですね。


すでにリッピングした音源を、どのように楽しむか? と言う点では、再変換等も場合によりアリだと思います。 しかし、再変換した方のファイルを元とするのは、なんとなく違和感を感じるのは、私だけでしょうかねぇ(苦笑)

オーディオと言うジャンルは、個人の趣味性が高い分野ですので、「自分が納得できる」方法で対処されて良いと思います。

蛇足:うなぎ、食べました? 私はもう少しビール飲んでから、電子レンジで温めて食べる予定です。(うなぎ蒲焼き、炭火焼き、中国産、、、)

はじめまして♪

フォーマット変換で、音質が変化する事は事実ですが、この変化は「良く鳴った」と言えますでしょうか?

44,1KHzで16Bitのオリジナル音源ですよね。
白黒写真に色を塗ったら、オリジナルよりクオリティーは上がったというのでしょうか?

とても上手に色を塗ったら、白黒写真より、かなり見やすくはなるでしょう。 しかし、画素数が少ない動画を、アップコンバートして、どの程度の効果が得られますか?

まぁ、オーディオって、電源コードを換えただけで音が違うという事実も有るので、実際に手...続きを読む

QCDのサンプリングレートが48000Hzって?

回答で、「サンプリングレートが48000HzのCDがある」というものを見つけたんですが、本当に存在するんですか?
DVDとかならともかく、一般の音楽CDの場合は44100Hz以外あり得ないと思っていましたので、もしご存じの方がいらしたら教えていただければと思います。

Aベストアンサー

その回答を私も見たことがありますが、いわゆるオーディオCDでは、44.1のはずです。そうでなければ「CDプレーヤー」と呼ばれるもので再生できません。

スタジオなどでは48kやそれ以上のサンプリングレートで録音するのが普通で、それを「音楽CD」にするときには44.1kにしているので、一般の音楽CDとして売られているもので44.1k以外の音楽CDはない!ということでよいと思います。

規格化された48kのCDが存在するとするならば、CD2とかCD48とか、従来のCDと区別して販売されていなければなりません。
ビデオCDの拡張規格として中国ではスーパービデオCDというものが普及しましたが、48kのCDがあるならこれと同じように48k対応CDプレーヤが世に出ているはずですが、そんなものは無いはずです。
ソニーが発表したまったく新しいCD規格であるスーパーオーディオCDというものは存在します。(URLを紹介します)

あくまで音楽CDは44.1kHz16bitステレオです。mentamaさんのお考えで間違いないと思います。
もし間違っていたらすみません。

参考URL:http://www.sony.co.jp/sd/products/sonyaudio/AU/sacd/index.html

その回答を私も見たことがありますが、いわゆるオーディオCDでは、44.1のはずです。そうでなければ「CDプレーヤー」と呼ばれるもので再生できません。

スタジオなどでは48kやそれ以上のサンプリングレートで録音するのが普通で、それを「音楽CD」にするときには44.1kにしているので、一般の音楽CDとして売られているもので44.1k以外の音楽CDはない!ということでよいと思います。

規格化された48kのCDが存在するとするならば、CD2とかCD48とか、従来のCDと区別して販売されていなければなりません。
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